Correzione cromatica laterale

[Toniclimb]

Salve.
Il problema dell'aberrazione cromatica laterale affligge, come tutti sanno, tantissimi obbiettivi "vecchi" ma peraltro ancora validi.
La risposta classica è quella dell'oculare compensatore, e questa soluzione si può applicare anche al campo della microfotografia.
Il problema è che non esiste una standardizzazione, e quindi un oculare/adattatore fotografico compensatore può andar bene per un'ottica, ma non per un'altra.
Per non dover avere una serie infinita di adattatori "K" la soluzione può essere quella della correzione in postprodizione via software. E questo lo fanno già i vari programmi di elaborazione immagine (Photoshp, Nikon NX ecc.).
La cosa se si devono correggere parecchie foto però è ripetitiva e noiosa.
Quando si scattano diverse foto nelle stesse condizioni la stessa correzione va bene per tutte, per cui ho pensato di scrivere un SW che una volta predisposto poi operi allo stesso modo su più files scattati con le stesse condizioni (obiettivo e adattatore).
Inoltre avrei il controllo sugli algoritmi, che possono essere sviluppati e adattati al bisogno.
Ho già scritto gli algoritmi di base e fatto alcuni test:

Immagine iniziale

Imm. processata

Particolare al bordo

Naturalmente ora ci sarebbe da scrivere tutta l'interfaccia.
No ho molto tempo, forse fra qualche lustro.....
Saluti.
Toni

[500paolo]

Bello ottima pensata, purtroppo le foto sul forum sono proprio piccole, come reputi tu il risultato? Si introducono artefatti?

[Toniclimb]

L'algoritmo di correzione opera in digitale più o meno come un oculare compensatore; introduce un ingrandimento differenziato sui piani di colore RGB dell'immagine digitale, che va aggiustato per creare una aberrazione di segno opposto a quella data dall'obietivo.
Si possono avere artefatti come effetti di bordo quando si applicano ingrandimenti minori di 1, che quindi vanno evitati; un altro effetto è quello di un ingrandimento dell'immagine rispetto all'originale.
La zona centrale dell'immagine non viene di fatto modificata.
Per la valutazione dei risultati occorre arrivare a qualcosa di utilizzabile praticamente, per fare prove in varie condizioni. L'effetto sulle foto che ho usato sembra buono, quella pubblicata èra stat ottenuta se ricordo bene con un 40/0.65 acromatico, e oculare non compensatore. Si vede nell'originale un bel po' di cromatica laterale sottocorretta, che sparisce quasi del tutto dopo la correzione digitale.
Rispetto all'impiego di SW tipo Photoshop mi aspetto un considerevole risparmio di tempo quando si hanno molte immagini da correggere. Con un PC casalingo di medie prestazioni il compilato del C++ gira su un'immagine 6000x4000 (Sensore 24 Mp APS-C Nikon) in tempi dell'ordine del secondo, sufficientemente veloce per operare interattivamente in fase di tuning dei parametri.

[Enotria]

.

L'idea in se è molto buona e merita di venire sviluppata.

Noto però che l'effetto di correzione della cromatica andrebbe calibrato caso per caso, foto per foto. Nella immagine utilizzata come esempio si nota come la correzione si è spinta oltre il giusto, creando un alone violetto dalla parte opposta dell'immagine.

Ma questo significa di nuovo il dover intervenire su ciascuna foto per calibrare la correzione, ma allora si perde l'automatismo del procedimento.

Quindi la strada è giusta e interessante, va però migliorato ed automatizzato il livello della correzione, ma già così si ha un ottimo abbattimento del difetto.

Complimenti !

[Toniclimb]

Infatti occorre fare altre prove, disponendo di un software sufficientemente agile. Le prime prove le ho fatte in maniera assai macchinosa, isolando i piani di colore e rimettendoli insieme dopo averli modificati.
In ogni caso una correzione totale non sarà mai possibile, con solo tre colori in digitale ci sarà sempre qualche residuo.

[3nzo]

E' il futuro dell'ottica, ora che è associata al digitale. Ormai i produttori di obiettivi fotografici compensano aberrazioni e disuniformità di illuminazione con un software dedicato, vendendo obiettivi meno costosi.
Come sempre ci si avvicina alla grande progetto della natura: ora che l'immagine è captata da una retina artificiale, si compensano le aberrazione via software, come fa il cervello, che processa segnali proiettati su una superficie curva e completa l'immagine nella zona cieca dell'occhio.

[Toniclimb]

Mah, non tutte le cose si possono risolvere col digitale, se un'ottica fa schifo non c'è digitale che tenga.
Per quello che riguarda la CVD ho fatto un'interfaccia che dovrebbe consentire di applicare le correzioni in modo abbastanza agile e veloce per poter valutarne gli effetti
:

E' abbastanza limitata, lavora solo col formato .bmp e ha alcuni problemi, ogni tanto si impalla e non tutte le funzioni sono implementate.
Mi ci sono un po' messo perché voglio vedere come va. Inoltre altri parametri possono essere ritoccati (luminosità, contrasto, bilanciamento ecc.) e applicati a sequenze di immagini fatte nelle stesse condizioni.
E poi è necessario lavorare direttamente coi files .raw della reflex, con 12 bit invece di 8 per colore;
Il formato jpeg mi interessa poco, le immagini jpeg possono essere convertite in .bmp senza perdite di informazioni, ma coi .raw è tutta un'altra musica.
Saluti.
Toni

[3nzo]

Si, se un'ottica fa schifo c'è poco da fare, però ora che vanno di moda gli zoom, si correggono aberrazioni difficilmente eliminabili, come la deformazione a barilotto o a cuscino e la differente illuminazione fra centro e periferia.
Ora anche le immagini di ottiche non eccelse possono essere corrette, ammesso di spendere tempo in post produzione. Per gli amatori che non possono spendere troppo è un vantaggio.

[Toniclimb]

Ho finito il SW e pare che vada.
Ora spero di fare i primi test sul campo, tempo permettendo.
Poi, siccome l'appetito vien mangiando, mi sono venute alcune idee, che però richiedono obbligatorio il passaggio a risoluzioni di colore maggiori degli 8 bit di .bmp o .jpg.
Toni

[3nzo]

Complimenti, tienici informati.

[500paolo]

Diciamo che io sono piu' tradizionalista e preferisco che sia l'ottica ad essere perfetta, pero' l'idea di un software che ti possa risolvere il problema in modo economico e indolore puo' essere sempre un "paracadute" nei casi in cui l'accoppiamento col dispositivo di acquisizione sia problematico o scomodo o troppo costoso. Piuttosto non si potrebbe realizzare anche "in tempo reale"? Sarebbe un punto di svolta.

[3nzo]

Ci arriveranno, forse dipende da strategie commerciali, ma probabilmente dalla quantità di dati da immagazzinare in memoria e relativo aumento di costo. Il programma della Canon, per esempio, prevede di scaricare dal server le correzioni per le ottiche di interesse . Le ottiche sono veramente tante, ma visto che ora le macchine hanno il wifi, potrebbero scaricare direttamente le correzioni per le ottiche in uso e farla correzione in tempo reale. Purtroppo stanno cancellando dai firmware più recenti la possibilità di scaricare le correzioni per ottiche datate, io aggiornando ho perso la possibilità di correzione di un'ottica.

[Toniclimb]

Diciamo che io sono piu' tradizionalista e preferisco che sia l'ottica ad essere perfetta, pero' l'idea di un software che ti possa risolvere il problema in modo economico e indolore puo' essere sempre un "paracadute" nei casi in cui l'accoppiamento col dispositivo di acquisizione sia problematico o scomodo o troppo costoso. Piuttosto non si potrebbe realizzare anche "in tempo reale"? Sarebbe un punto di svolta.

Certo che se l'ottica è perfetta le cose vanno meglio da tutti i punti di vista. E' chiaro che in postproduzione la correzione dei difetti non potrà mai essere totale, quindi meno ce ne sono in origine e meglio è. Per esempio, la cromatica laterale è un processo che agice con continuità in funzione della lunghezza d'onda. Quantizzando su tre livelli(R-G-B) troveremo sempre un residuo non correggibile, un vero e proprio errore di quantizzazione riducibile solo aumentando il numero dei piani di colore.
Il problema con la cromatica laterale è che un'ottica perfetta non esiste, perché non vi è stata una standardizzazione.
Se utilizzo un particolare oculare compensatore, es. il Periplan 10 x o 12.5x, la correzione sarà perfetta solo con alcuni obiettivi, ad es. il Leitz NPL FL. 50/1.0, se cambio marca o modello con lo stesso oculare passo da forte sovracompensazione se l'obbiettivo è già corretto di suo (es. Nikon deboli) all'opposto per esempio con i LOMO forti che richiedono compensazioni maggiori.
Nella ripresa fotografica per avere il massimo occorrerebbe una serie di adattatori con diversi gradi di correzione.
Con due soli adattatori, un acromatico e un compensatore medio, la correzione digitale dovrebbe servire a compensare i difetti residui.
Per lavorare in tempo reale si dovrebbe implementare la correzione con un SW di acquisizione diretta da fotocamera, ho già fatto questo in passato con l'acquisizione da scanner mediante interfaccia TWAIN, sicuramente esiste qualcosa del genere anche per le altre periferiche di acquisizione immagine, ma in questo campo non ho esperienza.

[Toniclimb]

Saluti a tutti.
In questo periodo ho ripreso il progetto e ho aggiunto la gestione del formato immagine .Jpg.
Ho fatto ricorso alla tecnologia Jpeg open source di

Independent JPEG Group,

https://www.ijg.org/,

molto utilizzata dgli sviluppatori, stabile e affidabile.
Ho usato l'ultima versione, la 9d, che ho modificato e adattato ai miei fini.
Quindi ora posso entrare direttamente nei files prodotti dalle varie fotocamere, senza dover passare attraverso la conversione in .bmp.

L'algoritmo di conversione non è cambiato, l'ho testato abbastanza e mi sembra che funzioni.
Questo è il risultato su una foto della grana di una pellicola, soggetto che si presta bene, mi sembra, per una valutazione.

Imm. originale

Imm. corretta

Imm. originale - Part. in alto a DX

Imm. corretta - particolare in alto a destra

Inoltre, se scatto una serie di foto con le medesime impostazioni del sistema di ripresa, una volta regoati i parametri su un'immagine posso applicarli in blocco a tutte le altre, con risparmio di tempo notevole.
Ho fatto anche dei test su immagini riprese usando uno di quegli adattatori tele/grandangolo che si aggiungono avvitandoli all'obiettivo sfruttando la filettatura del filtro.
Questi adattatori sono spesso oggetti di infima qualità, ne ho diversi comprati a poche lire sul mercato dell'usato.
solo uno di Olympus, dà risultati decenti. Tra le tante aberrazioni c'è anche la cromatica laterale, che col SW riesco a correggere abbastanza bene.
Un altro aspetto positivo del formato Jpeg è il controllo del processo di compressione, barcamenandosi tra qualità e risoluzione si riesce ad avere il peso ottimale, anche ai fini di una pubblicazione sul forum, che impone limiti draconiani alle dimensioni delle immagini.
Saluti.
Toni.

[Toniclimb]

P.S. Il SW è ancorain fase di pulizia e di ottimizzazione. Dopodiché, è a disposizione di chiunque lo desideri.
Il prossimo obiettivo sono i files RAW della Nikon, ho trovato alcune librerie che prima o poi mi metterò a studiare....